(57)【要約】【課題】  本発明は、薄型化を可能としながら、種々の発光色を実現できる有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】  一対の電極１，２とこれらの電極間に配置された有機層５とを備える有機ＥＬ素子１００であって、有機層５が、非発光性の発光領域制御層１５と、発光領域制御層１５を挟持するように設けられ且つ互いに発光波長の異なる複数の発光層１０ａ，１０ｂとを備えており、発光領域制御層１５は、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層である、有機ＥＬ素子。【選択図】  図１
2007299645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子であって、
前記有機層として、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、前記発光領域制御層を挟持するように設けられ且つ互いに発光波長の異なる複数の発光層とを備えており、
前記発光領域制御層は、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層である、有機ＥＬ素子。
【請求項２】
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子であって、
前記有機層として、少なくとも１つの発光領域制御層と、前記発光領域制御層を挟持するように設けられ且つ互いに発光波長の異なる複数の発光層とを備えており、
前記発光領域制御層は、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層であり、
前記発光領域制御層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物が、前記発光層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する、有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記ホール輸送材料は、芳香族アミン化合物及び／又は含硫黄複素環化合物を含む請求項１又は２記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記ホール輸送材料の少なくとも１種が、芳香族アミン化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記芳香族アミン化合物は、下記式（Ｉ）で表される化合物である請求項３又は４記載の有機ＥＬ素子。
【化１】
2007299645.tif 000150
［式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子を示し、ｒ１〜ｒ４はそれぞれ０又は１〜５の整数を示し、ｒ５，ｒ６はそれぞれ０又は１〜４の整数を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。］
【請求項６】
前記電子輸送材料は、縮合環炭化水素化合物、含窒素複素環化合物及び含窒素複素環金属錯体からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記電子輸送材料の少なくとも1種は、縮合環炭化水素化合物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記縮合環炭化水素化合物は、アントラセン誘導体である請求項６又は７記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記アントラセン誘導体は、下記式（ＩＩ）で表される化合物である請求項８記載の有機ＥＬ素子。
【化２】
2007299645.tif 000151
［式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【請求項１０】
前記縮合環炭化水素化合物は、ナフタセン誘導体である請求項６又は７記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１１】
前記ナフタセン誘導体は、下記式（ＩＩＩａ）で表される化合物である請求項１０記載の有機ＥＬ素子。
【化３】
2007299645.tif 000152
［式（ＩＩＩａ）中、Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ３０、Ｑ４０、Ｑ５０、Ｑ６０、Ｑ７０、Ｑ８０、Ｑ１１０、Ｑ１２０、Ｑ１３０及びＱ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はアラルキル基を示す。］
【請求項１２】
前記含窒素複素環化合物は、フェナントロリン誘導体である請求項６記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１３】
前記発光層は、下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）、（Ｖ）及び（ＶＩ）で表される化合物からなる群より選ばれる化合物のうち少なくとも１種の化合物を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【化４】
2007299645.tif 000153
［式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子を示し、ｒ１〜ｒ４はそれぞれ０又は１〜５の整数を示し、ｒ５，ｒ６はそれぞれ０又は１〜４の整数を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。］
【化５】
2007299645.tif 000154
［式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【化６】
2007299645.tif 000155
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【化７】
2007299645.tif 000156
【化８】
2007299645.tif 000157
【化９】
2007299645.tif 000158
［式（ＩＶ）中、Ｒ３１は上記式（１１）で表される基を示し、Ｒ３２は上記式（１２）で表される基を示し、ｍ１は０又は１〜２の整数、ｍ２は１〜３の整数を示し、ｍ１＋ｍ２は３である。ｍ１が２である時、Ｒ３１はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｍ２が２又は３である時、Ｒ３２はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。式（１１）中、Ｒ６５は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよいアリールアミノアリール基を示し、ｖ２は０又は１〜５の整数を示す。式（１２）中、Ｒ６１は、水素原子又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、Ｒ６２及びＲ６３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアルケニル基を示し、Ｒ６６及びＲ６７はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を示し、ｖ３及びｖ４は、それぞれ独立に、０又は１〜４の整数を示し、ｖ５は０又は１を示す。］
【化１０】
2007299645.tif 000159
［式（Ｖ）中、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００基（基中、Ｒ１００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）、−ＣＯＲ２００基（基中、Ｒ２００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、あるいはアミノ基を示す）、あるいは−ＯＣＯＲ３００（基中、Ｒ３００は置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、さらに、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０から選ばれる２つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。］
【化１１】
2007299645.tif 000160
【請求項１４】
前記発光層が、下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される化合物のうち少なくとも１種を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【化１２】
2007299645.tif 000161
［式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子を示し、ｒ１〜ｒ４はそれぞれ０又は１〜５の整数を示し、ｒ５，ｒ６はそれぞれ０又は１〜４の整数を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。］
【化１３】
2007299645.tif 000162
［式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【化１４】
2007299645.tif 000163
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【化１５】
2007299645.tif 000164
【請求項１５】
前記発光層が、下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される第１の化合物と、下記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される第２の化合物とをそれぞれ少なくとも１種含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【化１６】
2007299645.tif 000165
［式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子を示し、ｒ１〜ｒ４はそれぞれ０又は１〜５の整数を示し、ｒ５，ｒ６はそれぞれ０又は１〜４の整数を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。］
【化１７】
2007299645.tif 000166
［式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【化１８】
2007299645.tif 000167
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【化１９】
2007299645.tif 000168
【化２０】
2007299645.tif 000169
【化２１】
2007299645.tif 000170
［式（ＩＶ）中、Ｒ３１は上記式（１１）で表される基を示し、Ｒ３２は上記式（１２）で表される基を示し、ｍ１は０又は１〜２の整数、ｍ２は1〜３の整数を示し、ｍ１＋ｍ２は３である。ｍ１が２である時、Ｒ３１はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｍ２が２又は３である時、Ｒ３２はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。式（１１）中、Ｒ６５は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよいアリールアミノアリール基を示し、ｖ２は０又は１〜５の整数を示す。式（１２）中、Ｒ６１は、水素原子又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、Ｒ６２及びＲ６３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアルケニル基を示し、Ｒ６６及びＲ６７はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を示し、ｖ３及びｖ４は、それぞれ独立に、０又は１〜４の整数を示し、ｖ５は０又は１を示す。］
【化２２】
2007299645.tif 000171
［式（Ｖ）中、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００基（基中、Ｒ１００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）、−ＣＯＲ２００基（基中、Ｒ２００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、あるいはアミノ基を示す）、あるいは−ＯＣＯＲ３００（基中、Ｒ３００は置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、さらに、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０から選ばれる２つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。］
【化２３】
2007299645.tif 000172
【請求項１６】
前記発光領域制御層を挟んだ複数の異なった発光層が、それぞれ、下記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有する（但し、前記１種又は２種以上の化合物は、前記異なった発光層毎に異なる。）、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【化２４】
2007299645.tif 000173
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【化２５】
2007299645.tif 000174
【化２６】
2007299645.tif 000175
【化２７】
2007299645.tif 000176
［式（ＩＶ）中、Ｒ３１は上記式（１１）で示される基を示し、Ｒ３２は上記式（１２）で示される基を示し、ｍ１は０又は１〜２の整数、ｍ２は1〜３の整数を示し、ｍ１＋ｍ２は３である。ｍ１が２である時、Ｒ３１はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｍ２が２又は３である時、Ｒ３２はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。式（１１）中、Ｒ６５は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよいアリールアミノアリール基を示し、ｖ２は０又は１〜５の整数を示す。式（１２）中、Ｒ６１は、水素原子又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、Ｒ６２及びＲ６３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアルケニル基を示し、Ｒ６６及びＲ６７はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を示し、ｖ３及びｖ４は、それぞれ独立に、０又は１〜４の整数を示し、ｖ５は０又は１を示す。］
【化２８】
2007299645.tif 000177
［式（Ｖ）中、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００基（基中、Ｒ１００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）、−ＣＯＲ２００基（基中、Ｒ２００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、あるいはアミノ基を示す）、あるいは−ＯＣＯＲ３００（基中、Ｒ３００は置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、さらに、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０から選ばれる２つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。］
【請求項１７】
前記発光層の数が３層である請求項１〜１６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１８】
前記発光層の数が２層である請求項１〜１６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１９】
前記複数の発光層が、青色発光する層と、緑色発光する層と、赤色発光する層とをそれぞれ少なくとも１層含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項２０】
前記複数の発光層が、シアン色発光する層と、黄色発光する層とをそれぞれ少なくとも１層含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項２１】
有機ＥＬ素子の発光色の制御方法であって、
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子について、
前記有機層として、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、前記発光領域制御層を挟持する互いに発光波長の異なる複数の発光層と、を形成し、
前記発光領域制御層には、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有させ、
前記発光領域制御層中の前記ホール輸送材料と前記電子輸送材料の比を変化させる方法。
【請求項２２】
有機ＥＬ素子の発光色の制御方法であって、
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子について、
前記有機層として、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、前記発光領域制御層を挟持する互いに発光波長の異なる複数の発光層と、を形成し、
前記発光領域制御層には、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有させ、
前記発光領域制御層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物が、前記発光層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有するようにして、
前記発光領域制御層中の前記ホール輸送材料と前記電子輸送材料の比を変化させる方法。
【請求項２３】
請求項２１又は２２の方法により得ることのできる、発光色が制御された有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ素子に係り、より詳細には、互いに発光波長の異なる複数の発光層を備えた有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置として、薄型、低電力消費等といった優れた特性を有する有機ＥＬ素子の研究が盛んに行われている。その中で最近、互いに発光波長の異なる複数の発光層を備えた有機ＥＬ素子についての研究も行われている。このような構成の有機ＥＬ素子においては、有機ＥＬ素子からの発光色は、各発光層の発光強度比に依存する。ところが、このような発光強度比を調整することは決して容易ではなく、そのため、発光強度比の調整について種々の研究がなされている。例えば、下記特許文献１には、互いに接している複数の発光層のそれぞれを、電子輸送材料とホール輸送材料との混合物を含む混合層で構成し、電子輸送材料とホール輸送材料との混合比率を変えることにより、発光強度比の調整、すなわち発光色の制御をすることが提案されている。
【０００３】
一方、下記特許文献２には、複数の発光層の間に、電子輸送性が高くホール輸送性の低い材料を含むキャリア再結合領域制御層を設け、この層の厚さを調整することにより、有機ＥＬ素子の発光色を制御することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−５２８７０号公報
【特許文献２】特開平８−７８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の有機ＥＬ素子は、以下に示す問題点を有していた。すなわち、上記特許文献１では、複数の発光層が互いに接しているために、その界面でエネルギー移動が起こり、互いに接している発光層のうち短波長で発光する層の励起エネルギーが長波長で発光する層へと移動してしまう。この結果、長波長側の発光強度が大きくなり、短波長側の発光強度が小さくなるため、短波長側の発光強度を大きくすることができない。このように、特許文献１に記載の有機ＥＬ素子では、発光し得る色の波長が狭い範囲に限られてしまい、種々の色の光を発することができないという問題が生じていた。
【０００５】
また、上記特許文献２の有機ＥＬ素子にあっても、キャリア再結合領域制御層が薄い場合は特許文献１の場合と同様にエネルギー移動が起こるため、同様の問題が生じてしまう。キャリア再結合領域制御層に電子輸送性が高くホール輸送性が低い材料を用いているため、この層が厚い場合は、陰極に近い側の発光層にホールが注入できなくなる傾向がある。その結果として、ホールと電子との再結合が陽極に近い側の発光層に偏って起こるため、陰極に近い側の発光層を強く光らせることができなくなる。よって種々の発光色を実現させることはやはり困難であった。
【０００６】
そこで本発明は、発光層間のエネルギー移動が十分なレベルまで低減され、再結合領域の制御が可能で、種々の発光色を実現できる有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、発光領域制御層を設けること、そして、その発光領域制御層を特定の材料で構成させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子であって、有機層が、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、発光領域制御層を挟持するように設けられ且つ互いに発光波長の異なる複数の発光層とを備えており、発光領域制御層は、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層である、有機ＥＬ素子を提供する。
【０００９】
本発明における「非発光性の発光領域制御層」は、必ずしも全く発光しない発光領域制御層を意味するものではなく、発光色の制御を妨げない程度の発光であれば十分に許容しうる。このような発光領域制御層を用いることにより、各発光層の発光比率を制御して所望の発光色を得ることができるようになる。ここで、発光色の制御を妨げない程度の発光とは、発光領域制御層の発光ピーク強度が、発光層の発光ピーク強度（発光ピークが発光層により異なる場合は、最大の発光ピーク強度）に対して、１０％以下である発光を示し、５％以下である発光が好ましい。極めて良好な発光色の制御が可能となるという理由から、発光領域制御層の発光ピーク強度が、発光層の発光ピーク強度に対して、１％以下であることが特に好ましい。
【００１０】
発光領域制御層におけるホール輸送材料と電子輸送材料との比率は任意でよく、質量比で言えば、ホール輸送材料が０質量％超１００質量％未満、電子輸送材料が０質量％超１００質量％未満であればよい。ホール輸送材料の質量（Ｍｈ）と電子輸送材料の質量（Ｍｅ）との比は、Ｍｈ：Ｍｅ＝１：９９〜９９：１が好ましく、５：９５〜９５：５がより好ましく、１０：９０〜９０：１０が更に好ましく、１５：８５〜７５：２５にすると特によい。また、発光領域制御層は、非発光性である限りにおいては、ホール輸送材料と電子輸送材料以外にキャリア輸送を制御するためのトラップ性物質、構成材料の劣化を抑制するための酸素クエンチャーなどの補助物質を含んでいてもよいが、含んでも良い補助物質としては発光領域制御層に隣接する発光層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有するものであることが好ましい。この場合において、これらの化合物の含有量は、発光領域制御層の全質量を基準として、５０％以下が好ましい。また、発光領域制御層の膜厚は、両側に隣接する発光層間のエネルギー移動を抑制でき、かつ発光層に供給されるホールと電子の比率を制御できる膜厚であれば特に限定されないが、１ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜２０ｎｍであることが特に好ましい。発光領域制御層の膜厚が５ｎｍ未満ではホールと電子の比率を制御するのが難しくなり、１ｎｍ未満になると発光層間のエネルギー移動が抑制できなくなる場合がある。また、発光領域制御層が５０ｎｍ超である場合には発光層で再結合するべきホールと電子が発光領域制御層内で再結合して失活し得るため、素子の効率が低くなる傾向がある。
【００１１】
本発明の有機ＥＬ素子は、上記構成の発光領域制御層を備えているために、この層を挟持するように配置された発光層の間のエネルギー移動を防止することが可能となる。また、これに加えそれぞれの発光層で起こる再結合の比率を自在に制御することもできるようになる。
【００１２】
したがって、本発明の有機ＥＬ素子によれば、種々の発光色を実現することができる。ここで、上記のような有機ＥＬ素子がこのような効果を奏することができる理由については、現在のところ詳細には明らかにされていないが、本発明者らはその理由の１つを以下のように考えている。
【００１３】
すなわち、電子輸送性が高くホール輸送性の低い材料を含むような層を発光領域制御のために用いた場合には、一対の電極のうち陽極として機能する電極から注入されたホールがこの層でブロックされやすい。このようにホールがブロックされてしまうと、陰極として機能する電極側の発光層に十分にホールを供給することができず、陰極として機能する電極側の発光層でホールと電子とを十分に再結合させることが困難となる。このため、発光層間でのエネルギー移動は抑制できるが、陽極側の発光層からの発光のみが強くなり、陽極側と陰極側の発光層からの発光を所望の比率で制御するは困難となる。また、発光領域制御のために用いる層が薄い場合には、ホールが陰極側の発光層にも十分供給され、両発光層で再結合を起こさせることができるが、その反面、発光層間でのエネルギー移動が起こりやすくなり、両発光層のうち長波長で発光する側の発光層のみが強く発光し、やはり種々の発光色を実現することが困難となる。
【００１４】
これに対し、本発明の有機ＥＬ素子では、発光領域制御層が形成されており、その層がホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層であるため、一対の電極のうち陽極として機能する電極から注入されたホール及び陰極として機能する電極から注入された電子がブロックされにくい。このため、電子及びホールが発光領域制御層をスムーズに通過することが可能となり、その結果、発光領域制御層がエネルギー移動を制御するのに十分な膜厚を有していても、両発光層に十分な電子とホールとをバランスよく供給し、再結合させることができる。また、発光領域制御層のホール輸送材と電子輸送材の混合比率を変えることで、両発光層での再結合比率を制御できるため、種々の発光色を実現することができる。
【００１５】
また、本発明は、一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子であって、上記有機層が、少なくとも１つの発光領域制御層と、上記発光領域制御層を挟持するように設けられ且つ互いに発光波長の異なる複数の発光層とを備えており、上記発光領域制御層は、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有する層であり、上記発光領域制御層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物が、上記発光層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する、有機ＥＬ素子を提供する。
【００１６】
このような構成の有機ＥＬ素子によっても、種々の発光色を実現できる。この理由としては、発光領域制御層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物が、発光層を構成する材料のうちの最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有することにより、発光層から発光領域制御層へのエネルギー移動が防止されることが挙げられる。
【００１７】
上記ホール輸送材料は、発光領域制御層におけるホール輸送性を高くする観点から、芳香族アミン化合物及び／又は含硫黄複素環化合物を含むことが好ましい。また高いホール輸送性と低い電子輸送性、大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有していることから、上記ホール輸送材料の少なくとも１種が芳香族アミン化合物であることがより好ましい。さらに、結晶性が低く、ガラス転移温度を有する場合はその温度が高いため安定な薄膜が得られ、芳香族アミン化合物の中でも特に高いホール輸送性を有していることから、芳香族アミン化合物は、下記式（Ｉ）で表されるテトラアリールジアミン誘導体であることが好ましい。
【００１８】
【化１】
2007299645.tif 000003
［式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ５，Ｒ６はそれぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子を示し、ｒ１〜ｒ４はそれぞれ０又は１〜５の整数を示し、ｒ５，ｒ６はそれぞれ０又は１〜４の整数を示す。ただし、Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つはアリール基であり、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。］
【００１９】
上記電子輸送材料としては、発光領域制御層における電子輸送性を高める観点から、縮合環炭化水素化合物、含窒素複素環化合物、含窒素複素環金属錯体からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。また上記電子輸送材料の少なくとも１種は、縮合環炭化水素化合物であることがより好ましい。
【００２０】
さらに上記縮合環炭化水素化合物は、純青領域の短波長のエネルギー移動を抑制するのにも十分であり、かつキャリア輸送に対する障壁となり難いＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有するため、アントラセン誘導体であることが好ましく、アントラセン誘導体は、比較的結晶性が低く、かつ比較的高いガラス転移温度を有しているために安定かつ均一な薄膜を形成できることから、下記式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【００２１】
【化２】
2007299645.tif 000004
［式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。］
【００２２】
また上記縮合環炭化水素化合物は、高いキャリア移動度を有し、キャリア輸送に対する障壁が非常に低いため有機ＥＬ素子の駆動電圧を低く抑えることができるため、ナフタセン誘導体であることも好ましく、ナフタセン誘導体は、比較的結晶性が低く、かつ比較的高いガラス転移温度を有しているために安定かつ均一な薄膜を形成できることから、下記式（ＩＩＩａ）で表される化合物であることが好ましい。
【００２３】
【化３】
2007299645.tif 000005
［式（ＩＩＩａ）中、Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ３０、Ｑ４０、Ｑ５０、Ｑ６０、Ｑ７０、Ｑ８０、Ｑ１１０、Ｑ１２０、Ｑ１３０及びＱ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基又はアラルキル基を示す。］
【００２４】
上記含窒素複素環化合物は、電子輸送性が非常に高く、かつホール輸送性が低いという理由から、フェナントロリン誘導体であることが好ましい。
【００２５】
青色から赤色までの所望の発光が高い効率で得られ、かつ連続駆動寿命と耐熱性が確保でき、さらには低電圧で駆動できるため、上記発光層は、上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される化合物、下記式（ＩＩＩｂ）で表されるナフタセン誘導体、下記式（ＩＶ）で表されるスチリル系アミン化合物、下記式（Ｖ）で表されるジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン誘導体、及び下記式（ＶＩ）で表される含窒素複素環金属錯体のうち少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。
【００２６】
【化４】
2007299645.tif 000006
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【００２７】
【化５】
2007299645.tif 000007
【００２８】
【化６】
2007299645.tif 000008
【００２９】
【化７】
2007299645.tif 000009
［式（ＩＶ）中、Ｒ３１は上記式（１１）で表される基を示し、Ｒ３２は上記式（１２）で表される基を示し、ｍ１は０又は１〜２の整数、ｍ２は1〜３の整数を示し、ｍ１＋ｍ２は３である。ｍ１が２である時、Ｒ３１はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｍ２が２又は３である時、Ｒ３２はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。式（１１）中、Ｒ６５は置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、又は置換基を有していてもよいアリールアミノアリール基を示し、ｖ２は０又は１〜５の整数を示す。式（１２）中、Ｒ６１は、水素原子又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、Ｒ６２及びＲ６３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアルケニル基を示し、Ｒ６６及びＲ６７はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を示し、ｖ３及びｖ４は、それぞれ独立に、０又は１〜４の整数を示し、ｖ５は０又は１を示す。］
【００３０】
【化８】
2007299645.tif 000010
［式（Ｖ）中、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００基（基中、Ｒ１００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）、−ＣＯＲ２００基（基中、Ｒ２００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、あるいはアミノ基を示す）、あるいは−ＯＣＯＲ３００（基中、Ｒ３００は置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、さらに、Ｚ１〜Ｚ６、Ｚ９〜Ｚ１６、Ｚ１９及びＺ２０から選ばれる２つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。］
【００３１】
【化９】
2007299645.tif 000011
【００３２】
上記発光層は、キャリア移動度が高いために駆動電圧を低くすることができるという理由から、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される化合物のうち少なくとも１種を含むことが好ましい。特に、青色発光を得るためにはＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが大きいため（Ｉ）又は（ＩＩ）で表される化合物のうち少なくとも２種を含むことが好ましい。また、緑色から赤色発光を得るためには上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される化合物を含むことも好ましいが、比較的高効率ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが小さい上記式（ＩＩＩｂ）、（ＶＩ）で表される化合物を含むことが特に好ましい。
【００３３】
また上記発光層は、素子の電気的特性及び安定性を変化させることなく種々の発光色が得られるという理由から、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される第１の化合物、及び上記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される第２の化合物をそれぞれ少なくとも１種含むことも好ましい。この場合、第１の化合物をホスト物質、第２の化合物を発光ドーパント物質として混合したドーピング発光層を形成することが好ましい。ここでホスト物質とは発光層の組成の多くの部分を占め、主にキャリアの輸送物質としての機能、再結合中心としての機能、及び再結合エネルギーをドーパントに伝播する機能を有する物質を意味する。発光ドーパント物質とはホスト物質に比べて発光層中での含有量が低く、キャリアをトラップする機能、再結合中心としての機能、ホスト物質から再結合エネルギーを受け取って励起状態となり発光する機能を有する物質を意味する。ホスト物質に対するドーパント物質の含有量は、ホストの再結合エネルギーを受け取るために十分な量であり、かつ濃度消光を起こさない程度に少ない量であれば特に限定されないが、重量比で０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がさらに好ましく、１〜１０質量％が特に好ましい。また、青色もしくはシアン色発光層を得るためにはホスト物質として上記式（Ｉ）及び／又は（ＩＩ）で表される化合物を少なくとも１種を含み、発光ドーパント物質として、上記式（ＩＶ）で表される化合物を少なくとも１種含むことが好ましく、緑色発光層を得るためにはホスト物質として上記式（Ｉ）及び／又は（ＶＩ）で表される化合物を少なくとも１種含み、発光ドーパント物質として（ＩＩＩｂ）で表される化合物を少なくとも１種含むことが好ましく、赤色発光層を得るためにはホスト物質として上記式（Ｉ）及び／又は（ＩＩＩｂ）で表される物質を少なくとも１種含み、発光ドーパント物質として上記式（Ｖ）で表される化合物を少なくとも１種含むことが好ましい。また、イエロー発光層を得るためにはホスト物質として上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＶＩ）で表される化合物を少なくとも１種含み、発光ドーパントとして上記式（ＩＩＩｂ）で表される化合物を少なくとも１種含むことが好ましい。
【００３４】
また上記発光層は、青色から赤色までの広い波長領域の発光が得られるという理由から、上記発光領域制御層を挟んだ複数の異なった発光層が、それぞれ、上記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）で表される化合物からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有することが好ましい。但し、上記１種又は２種以上の化合物は、前記異なった発光層毎に異なる。
【００３５】
上記発光層は、所望の発光色が得られるという観点から、青色発光する層と、緑色発光する層と、赤色発光する層とをそれぞれ少なくとも１層含むことが好ましい。
【００３６】
上記発光層はまた、所望の発光色が得られるという観点から、シアン色発光する層と黄色発光する層とをそれぞれ少なくとも１層含むことも好ましい。
【００３７】
上記発光層の数は、２層以上であり、２層又は３層が好ましいがそれに限定されるものではない。
【００３８】
本発明は、また、有機ＥＬ素子の発光色の制御方法であって、
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子について、
上記有機層として、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、上記発光領域制御層を挟持する互いに発光波長の異なる複数の発光層と、を形成し、
上記発光領域制御層には、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有させ、
上記発光領域制御層中の上記ホール輸送材料と上記電子輸送材料の比を変化させる方法、を提供する。
【００３９】
本発明は、さらに、有機ＥＬ素子の発光色の制御方法であって、
一対の電極とこれらの電極間に配置された有機層とを備える有機ＥＬ素子について、
上記有機層として、少なくとも１つの非発光性の発光領域制御層と、上記発光領域制御層を挟持する互いに発光波長の異なる複数の発光層と、を形成し、
上記発光領域制御層には、ホール輸送材料と電子輸送材料とを含有させ、
上記発光領域制御層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物が、上記発光層を構成する材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有する化合物よりも大きいＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有するようにして、
上記発光領域制御層中の上記ホール輸送材料と上記電子輸送材料の比を変化させる方法、を提供する。
上述した制御方法により、発光色が制御された有機ＥＬ素子を得ることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、発光層間のエネルギー移動の抑制と再結合領域の制御を両立させ、種々の発光色を実現できる有機ＥＬ素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００４２】
〔第１実施形態〕
まず本発明の有機ＥＬ素子の第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第１実施形態を示す模式断面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る有機ＥＬ素子１００は、基板４を有し、基板４の一面上に第１の電極１、有機層５、及び第２の電極２を順次積層した構成を有するものである。第１の電極１と第２の電極２との間には、電源Ｐによって電圧を印加可能となっている。
有機層５は、第１の電極１側から、第１の発光層１０ａ、非発光性の発光領域制御層１５、第２の発光層１０ｂを順次積層して構成されている。すなわち、第１の発光層１０ａ及び第２の発光層１０ｂは、発光領域制御層１５を挟持するように設けられている。また第１の発光層１０ａ、第２の発光層１０ｂは、互いに発光波長の異なる層となっている。さらに、発光領域制御層１５は、ホール輸送材料及び電子輸送材料の混合物を含む。このような有機ＥＬ素子１００によれば、種々の発光色を実現できる。
【００４３】
以下、発光領域制御層１５、第１の発光層１０ａ、第２の発光層１０ｂについて詳細に説明する。
＜発光領域制御層＞
まず発光領域制御層１５について説明する。
発光領域制御層１５は、上述したように、ホール輸送材料及び電子輸送材料の混合物を含む。
（ホール輸送材料）
上記ホール輸送材料は、ホール輸送性を有するものであれば特に制限されないが、ホール輸送材料としては、例えば芳香族アミン化合物、含硫黄複素環化合物が挙げられる。これらのうち、芳香族アミン化合物が、高いホール輸送性と低い電子輸送性、大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有しているという理由から、好ましい。
【００４４】
上記芳香族アミン化合物は、結晶性が低く、ガラス転移温度が高いため安定な薄膜が得られ、芳香族アミン化合物の中でも特に高いホール輸送性を有しているという理由から、下記式（Ｉ）で表されるテトラアリールジアミン誘導体であることが好ましい。
【００４５】
【化１０】
2007299645.tif 000012
【００４６】
式（Ｉ）について説明すると、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立にアリール基、フルオレン基、カルバゾリル基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つはアリール基である。ｒ１〜ｒ４は、それぞれ０又は１〜５の整数であり、ｒ１〜ｒ４は同時に０になることはない。従って、ｒ１〜ｒ４の合計は１以上である。Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立にアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示す。ｒ５及びｒ６は、それぞれ０又は１〜４の整数である。
【００４７】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであってよく、縮合環も含まれる。総炭素数は６〜２０のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【００４８】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアリール基の具体例としては、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられ、特にホール輸送性が高く、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが大きいという理由から、フェニル基が好ましい。
【００４９】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよい。上記アルキル基は、ホール輸送性と蒸着成膜が容易であるという理由から、炭素数１〜１０のものが好ましく、置換基を有していてもよい。この場合の置換基としてはアリール基の場合と同様のものが挙げられる。
【００５０】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【００５１】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアルコキシ基としては、アルキル部分の炭素数１〜６のものが好ましく、その具体例としてはメトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基はさらに置換されていてもよい。この場合の置換基としてはアリール基と同様のものが挙げられる。
【００５２】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアリールオキシ基としては、フェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−（ｔ−ブチル）フェノキシ基等が挙げられる。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるアミノ基としては、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基を有するものが好ましく、その具体例としてはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニル−トリルアミノ基、ビス（ビフェニル）アミノ基等が挙げられる。
【００５４】
Ｒ１〜Ｒ４で表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
【００５５】
Ｒ１〜Ｒ４のうちの少なくとも１つはアリール基であるが、さらには２つ以上、特には３つ以上のものが好ましい。従って、ｒ１〜ｒ４のうち２つ以上、さらには３つ以上が１以上の整数であることが好ましく、特にｒ１〜ｒ４のうち２つ以上、さらには３つ以上が１であることが好ましい。
【００５６】
式（Ｉ）において、Ｒ５、Ｒ６で表されるアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子としてはＲ１〜Ｒ４の説明で挙げたものと同様のものが挙げられる。
【００５７】
ｒ５、ｒ６は、ともに０であることが好ましい。
【００５８】
なお、ｒ１〜ｒ４が２以上の整数の時、各Ｒ１〜Ｒ４同士はそれぞれ同一でも異なるものであってもよい。また、ｒ５、ｒ６が２以上の整数の時、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ同一でも異なるものであってもよい。
【００５９】
式（Ｉ）で表される化合物の中でも、式（Ｉ−１）又は式（Ｉ−２）で表される化合物が好ましい。
【００６０】
【化１１】
2007299645.tif 000013
【００６１】
【化１２】
2007299645.tif 000014
【００６２】
式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）において、Ｒ７〜Ｒ１０はそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示す。これらの具体例としては式（Ｉ）のＲ１〜Ｒ４の説明で挙げたものと同様なものが挙げられる。
【００６３】
ｒ７〜ｒ１０はそれぞれ０又は１〜４の整数であり、ｒ７〜ｒ１０は、式（Ｉ−１）及び式（Ｉ−２）のいずれにおいても０であることが好ましい。
【００６４】
また、Ｒ１１〜Ｒ１４は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示し、これらは同一でも異なっていてもよい。これらの具体例としては式（Ｉ）のＲ１〜Ｒ４の説明で挙げたものと同様なものが挙げられる。
【００６５】
ｒ１１〜ｒ１４はそれぞれ０又は１〜５の整数である。
【００６６】
また、式（Ｉ−１）及び式（Ｉ−２）において、Ｒ５、Ｒ６、ｒ５及びｒ６は式（Ｉ）のものと同義であり、ｒ５＝ｒ６＝０であることが好ましい。
【００６７】
なお、式（Ｉ−１）及び式（Ｉ−２）において、ｒ７〜ｒ１０がそれぞれ２以上の整数である時、各Ｒ７〜Ｒ１０同士は同一でも異なるものであってもよい、またｒ１１〜ｒ１４がそれぞれ２以上の整数である時、各Ｒ１１〜Ｒ１４同士は同一でも異なるものであってもよい。
【００６８】
また、式（Ｉ）で表される化合物の中で、式（Ｉ−３）で表される化合物も好ましい。
【００６９】
【化１３】
2007299645.tif 000015
【００７０】
式（Ｉ−３）において、Ｒ５、Ｒ６、ｒ５及びｒ６は式（Ｉ）のものと同義であり、ｒ５＝ｒ６＝０であることが好ましい。
【００７１】
Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立にアリール基を示し、これらは同一でも異なっていてもよい。アリール基の具体例としいては式（Ｉ）のＲ１〜Ｒ４の説明と同様のものを挙げることができ、フェニル基又はビフェニル基が特に好ましい。
【００７２】
Ｒ１５、Ｒ１６は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示す。これらの具体例としては式（Ｉ）のＲ１〜Ｒ４の説明で挙げたものと同様なものが挙げられる。
【００７３】
ｒ１５、ｒ１６は、０又は１〜４の整数であるが、ｒ１５＝ｒ１６＝０であることが好ましい。
【００７４】
Ｒ１７、Ｒ１８は、それぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を示す。これらの具体例としては式（Ｉ）のＲ１〜Ｒ４の説明で挙げたものと同様なものが挙げられる。
【００７５】
ｒ１７、ｒ１８は、０又は１〜５の整数であるが、ｒ１７＝ｒ１８＝０であることが好ましい。
【００７６】
なお、式（Ｉ−３）において、ｒ１５、ｒ１６が２以上の整数である時、Ｒ１５同士、Ｒ１６同士はそれぞれ同一でも異なるものであってもよく、ｒ１７、ｒ１８が２以上の整数である時、Ｒ１７同士、Ｒ１８同士はそれぞれ同一でも異なるものであってもよい。
【００７７】
以下に、式（Ｉ）で表される化合物の具体例を式（Ｉ−４）〜（Ｉ−２２）に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、式（Ｉ−４）〜（Ｉ−８）は一般式であり、表１〜７にＲ１等の組合せで具体例を示している。これらの表では、全ての置換基が水素原子の時はＨで示し、水素原子以外の置換基が存在する時は置換基のみを示す。この時、他の置換基は水素原子であることを意味する。
【００７８】
【化１４】
2007299645.tif 000016
【００７９】
【表１】
2007299645.tif 000017
【００８０】
【表２】
2007299645.tif 000018
【００８１】
【化１５】
2007299645.tif 000019
【００８２】
【表３】
2007299645.tif 000020
【００８３】
【表４】
2007299645.tif 000021
【００８４】
【化１６】
2007299645.tif 000022
【００８５】
【表５】
2007299645.tif 000023
【００８６】
【表６】
2007299645.tif 000024
【００８７】
【化１７】
2007299645.tif 000025
【００８８】
【化１８】
2007299645.tif 000026
【００８９】
式（Ｉ−７）で表される化合物及び（Ｉ−８）で表される化合物において、Ｒ２、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ１２、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ２２、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ３２、Ｒ３５及びＲ３６としては、それぞれ独立に、水素原子、塩素原子、メチル基、フェニル基、メトキシ基、フェノキシ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基が挙げられる。Ｒ３、Ｒ２３、Ｒ４、Ｒ２４、Ｒ１３、Ｒ３３、Ｒ１４及びＲ３４については以下の表に示すとおりである。
【００９０】
【表７】
2007299645.tif 000027
【００９１】
【化１９】
2007299645.tif 000028
【００９２】
【化２０】
2007299645.tif 000029
【００９３】
【化２１】
2007299645.tif 000030
【００９４】
上記ホール輸送材料としての含硫黄複素環化合物は特に制限されないが、含硫黄複素環化合物としては、例えば、チオフェン誘導体が挙げられる。
【００９５】
（電子輸送材料）
発光領域制御層１５に含まれる電子輸送材料としては、例えば縮合環炭化水素化合物、含窒素複素環化合物、含窒素複素環金属錯体が挙げられる。これらのうち、電子移動度が高いため駆動電圧が低くでき、かつ発光領域制御層及び隣接する発光層に含まれる他の材料と励起錯体形成等の発光効率を下げるような相互作用を起こし難いという理由から、縮合環炭化水素化合物が好ましく用いられる。上記縮合環炭化水素化合物は、特に制限されないが、電子移動度が特に高いという理由から、アントラセン誘導体又はナフタセン誘導体であることが好ましい。
【００９６】
アントラセン誘導体は特に制限されないが、比較的結晶性が低く、かつ比較的高いガラス転移温度を有しているために安定かつ均一な薄膜を形成できるという理由から、下記式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【００９７】
【化２２】
2007299645.tif 000031
【００９８】
式（ＩＩ）中、Ａ１０１は置換基を有していてもよいモノフェニルアントリル基又は置換基を有していてもよいジフェニルアントリル基を示す。ｎは１又は２であり、ｎが１である場合にはＬは水素原子、ｎが２である場合にはＬは単結合又は２価の連結基を示す。なお、ｎが２である場合にはＡ１０１はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００９９】
上記モノフェニルアントリル基及びジフェニルアントリル基が置換基を有する場合の置換基としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基等が挙げられ、アントラセン自体のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを変えることなく薄膜の安定性を向上させることができるという理由から、フェニル基であることが好ましい。これらのような置換基の置換位置は特に限定されないが、フェニル基が置換基を有することが、アントラセン自体のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを変えることなく薄膜の安定性を向上させることができるという理由から、好ましい。
【０１００】
また、モノフェニルアントリル基及びジフェニルアントリル基におけるフェニル基の結合位置は、大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有し、かつ合成が比較的容易であるという理由から、アントラセン環の９位及び／又は１０位であることが好ましい。
【０１０１】
式（ＩＩ）において、Ｌは水素原子、単結合又は２価の連結基を示すが、２価の連結基としてはアルキレン基等が介在してもよいアリーレン基が好ましい。その具体例としてはフェニレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常のアリーレン基の他、２個ないしそれ以上のアリーレン基が直接連結したものが挙げられ、ｐ−フェニレン基、４，４′−ビフェニレン基等が電子移動度を向上させるという理由から、好ましい。
【０１０２】
また、Ｌで表されるアリーレン基は、２個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基を介在して連結するものであってもよい。アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等が好ましい。このようなアリーレン基の具体例を下記式（２１）、（２２）に示す。
【０１０３】
【化２３】
2007299645.tif 000032
【０１０４】
上記式（ＩＩ）で表される化合物の蒸着膜は安定なアモルファス状態なので、薄膜の膜物性が良好となりムラがなく均一な発光が可能である。また、大気下で１年以上安定であり結晶化を起こさない。
【０１０５】
式（ＩＩ）で表される化合物の中でも、式（ＩＩ−１）又は（ＩＩ−２）で表される化合物が、薄膜の安定性が特に高いという理由から、より好ましい。
【０１０６】
【化２４】
2007299645.tif 000033
【０１０７】
【化２５】
2007299645.tif 000034
【０１０８】
式（ＩＩ−１）において、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル基を示す。
【０１０９】
Ｍ１、Ｍ２で表されるアルキル基としては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよいが、炭素数１〜１０の置換基を有してもよいアルキル基が蒸着による成膜が容易であるという理由から、好ましく、１〜４の置換基を有してもよいアルキル基がより好ましい。特に、炭素数１〜４の無置換のアルキル基が蒸着による成膜が容易であるという理由から、好ましく、その具体例としてはメチル基、エチル基、（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチル基等が挙げられる。
【０１１０】
Ｍ１、Ｍ２で表されるシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。
【０１１１】
Ｍ１、Ｍ２で表されるアリール基としては、蒸着による成膜が容易であるという理由から、炭素数６〜２０のものが好ましく、さらにはフェニル基、トリル基等の置換基を有するものであってもよい。その具体例としては、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基等が挙げられる。
【０１１２】
Ｍ１、Ｍ２で表されるアルケニル基としては、蒸着による成膜が容易でありかつ薄膜の安定性が高いという理由から、総炭素数６〜５０のものが好ましく、無置換のものであってもよいが置換基を有するものであってもよく、化学的安定性の観点から、置換基を有する方が好ましい。この時の置換基としては、フェニル基等のアリール基が電子輸送性に影響を与えずに安定性を向上できるという理由から、好ましい。その具体例としては、トリフェニルビニル基、トリトリルビニル基、トリビフェニルビニル基等が挙げられる。
【０１１３】
式（ＩＩ−１）において、ｑ１及びｑ２は、それぞれ、０又は１〜５の整数を示し、特に、０又は１であることが、合成が容易であるという理由から好ましい。ｑ１及びｑ２が、それぞれ、１〜５の整数、特に１又は２である時、Ｍ１及びＭ２は、それぞれ、アルキル基、アリール基、アルケニル基、であることが分子内での電子の局在化が起こり難いため、他の材料との相互作用が起こり難く、また、高い電子移動度が得られるという理由から、好ましい。
【０１１４】
式（ＩＩ−１）において、Ｍ１とＭ２とは同一でも異なるものであってもよく、Ｍ１とＭ２とがそれぞれ複数存在する時、Ｍ１同士、Ｍ２同士はそれぞれ同一でも異なるものであってもよく、Ｍ１同士あるいはＭ２同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよい。
【０１１５】
式（ＩＩ−１）において、Ｌ１は水素原子、単結合又はアリーレン基を示す。Ｌ１で表されるアリーレン基は、式（ＩＩ）のＬと同義である。
【０１１６】
次に、式（ＩＩ−２）について説明すると、Ｍ３及びＭ４は式（ＩＩ−１）におけるＭ１及びＭ２と、またｑ３及びｑ４は式（ＩＩ−１）におけるｑ１及びｑ２と、さらにＬ２は式（ＩＩ−１）におけるＬ１とそれぞれ同義であり、好ましいものも同様である。
【０１１７】
式（ＩＩ−２）において、Ｍ３とＭ４とは同一でも異なるものであってもよく、Ｍ３とＭ４がそれぞれ複数存在する時、Ｍ３同士、Ｍ４同士は、それぞれ同一でも異なるものであってもよく、Ｍ３同士あるいはＭ４同士は結合してベンゼン環等の環を形成してもよい。
【０１１８】
式（ＩＩ−２）において、Ｌ２は水素原子、単結合又はアリーレン基を示す。Ｌ２で表されるアリーレン基は、式（ＩＩ）のＬと同義である。
【０１１９】
式（ＩＩ−１）及び（ＩＩ−２）で表される化合物を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、（ＩＩ−３）〜（ＩＩ−１０）は一般式であり、表８〜表１６に、それぞれ対応する具体例をＭ１１〜Ｍ１５及びＭ２１〜Ｍ２５又はＭ３１〜Ｍ３５及びＭ４１〜Ｍ４５の組合せで示している。
【０１２０】
【化２６】
2007299645.tif 000035
【０１２１】
【表８】
2007299645.tif 000036
【０１２２】
【化２７】
2007299645.tif 000037
【０１２３】
【表９】
2007299645.tif 000038
【０１２４】
【化２８】
2007299645.tif 000039
【０１２５】
【表１０】
2007299645.tif 000040
【０１２６】
【化２９】
2007299645.tif 000041
【０１２７】
【表１１】
2007299645.tif 000042
【０１２８】
【化３０】
2007299645.tif 000043
【０１２９】
【表１２】
2007299645.tif 000044
【０１３０】
【化３１】
2007299645.tif 000045
【０１３１】
【表１３】
2007299645.tif 000046
【０１３２】
【化３２】
2007299645.tif 000047
【０１３３】
【表１４】
2007299645.tif 000048
【０１３４】
【表１５】
2007299645.tif 000049
【０１３５】
【化３３】
2007299645.tif 000050
【０１３６】
【表１６】
2007299645.tif 000051
【０１３７】
上記電子輸送材料としてのナフタセン誘導体は、比較的結晶性が低く、かつ比較的高いガラス転移温度を有しているために安定かつ均一な薄膜を形成できるという理由から、下記一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物であることが好ましい。
【０１３８】
【化３４】
2007299645.tif 000052
【０１３９】
式（ＩＩＩａ）中、Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ３０、Ｑ４０、Ｑ５０、Ｑ６０、Ｑ７０、Ｑ８０、Ｑ１１０、Ｑ１２０、Ｑ１３０及びＱ１４０は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基を示す。
【０１４０】
式（ＩＩＩａ）中、Ｑ１０，Ｑ２０，Ｑ３０及びＱ４０（以下、Ｑ１０〜Ｑ４０と表す。）は水素原子、アルキル基、アリール基及びアルケニル基のいずれかであることが、分子内での電子の局在化が起こり難いため、他の材料との相互作用が起こり難いという理由から、好ましく、アリール基であることがより好ましい。また、特に、Ｑ１０，Ｑ４０が水素原子かつＱ２０，Ｑ３０が上記置換基であるものも分子の対象性を向上させ電子移動度を向上させるという理由から、好ましい。
【０１４１】
また、Ｑ１０とＱ４０、Ｑ２０とＱ３０とはそれぞれ同じものであることが分子の対象性を保ち電子の移動度を向上させるという理由から、好ましいが、異なっていてもよい。
【０１４２】
Ｑ５０，Ｑ６０，Ｑ７０及びＱ８０（まとめてＱ５０〜Ｑ８０と表す。）は、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基及びのいずれかが分子の対象性を保ち電子の移動度を向上させるという理由から、好ましく、特に好ましくは水素原子又はアリール基である。また、Ｑ５０とＱ６０、Ｑ７０とＱ８０とは、それぞれ同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。また、Ｑ１１０、Ｑ１２０、Ｑ１３０及びＱ１４０（以下、Ｑ１１０〜Ｑ１４０と表す。）は水素原子が好ましい。
【０１４３】
Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０及びＱ１１０〜Ｑ１４０で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、蒸着による成膜が容易であるという理由から、炭素数が１〜６のものが好ましく、直鎖状であっても分岐を有していても良い。アルキル基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、（ｎ，ｉ）−プロピル基、（ｎ，ｉ，ｓｅｃ，ｔｅｒｔ）−ブチル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ，ｔｅｒｔ）−ペンチル基等が挙げられる。
【０１４４】
Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０及びＱ１１０〜Ｑ１４０で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環も含まれる。総炭素数は、６〜３０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から、好ましく、置換基を有していても良い。Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０、Ｑ１１０〜Ｑ１４０で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、及び２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基である。
【０１４５】
Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０及びＱ１１０〜Ｑ１４０で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基を有する（１−、及び２−）フェニルアルケニル基、（１，２−、及び２，２−）ジフェニルアルケニル基、（１，２，２−）トリフェニルアルケニル基等が好ましいが、無置換のものであっても良い。
【０１４６】
Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０及びＱ１１０〜Ｑ１４０で表されるアラルキル基は、置換基を有していてもよく、総炭素数７〜３０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、その具体例としてはベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【０１４７】
これら置換基の２種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【０１４８】
Ｑ１０〜Ｑ４０、Ｑ５０〜Ｑ８０及びＱ１１０〜Ｑ１４０が置換基を有する場合、特に、Ｑ１０〜Ｑ４０のうちの少なくともその２種以上が上記置換基を有することが分子の共役系を広げ高い電子移動度が得られるという理由から、好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、Ｑ１０〜Ｑ４０がフェニル基を有するものである時、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。
【０１４９】
式（ＩＩＩａ）においては、Ｑ１０〜Ｑ４０及びＱ５０〜Ｑ８０の少なくとも１つ以上、さらにはＱ１０〜Ｑ４０の少なくとも１つ以上が置換又は無置換のアリール基であることが、分子の共役を広げかつ他の材料との相互作用が起こり難いという理由から、好ましい。
【０１５０】
特に、上記式（ＩＩＩａ）で表される化合物としては、下記式（ＩＩＩ−１）で表される化合物が比較的ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが大きく、黄色〜赤色の波長のエネルギーを確実にブロックできるという理由から、好ましく、また式（ＩＩＩ−２）で表される化合物も好ましい。まず、式（ＩＩＩ−１）について説明する。
【０１５１】
【化３５】
2007299645.tif 000053
【０１５２】
式（ＩＩＩ−１）中、Ｑ５〜Ｑ８及びＱ１１〜Ｑ１６は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基を表し、これらは同一でも異なっていてもよい。Ｑ２１〜Ｑ２５、及びＱ５１〜Ｑ５５は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基を示し、これらは同一でも異なるものであってもよく、これらのうち隣接する２個以上が互いに結合して環を形成してもよい。
【０１５３】
これらの基の具体例としては式（ＩＩＩａ）のＱ１０〜Ｑ４０と同義のものが挙げられる。
【０１５４】
式（ＩＩＩ−１）中、Ｑ５１〜Ｑ５５及びＱ２１〜Ｑ２５は水素原子、アリール基、及びアルケニル基のいずれかが分子内での電子の局在化が起こり難いため、他の材料との相互作用が起こり難いという理由から、好ましく、特に好ましくはアリール基である。また、これらのうちの少なくとも１群中にはアリール基を置換基として有することが、分子の共役系を広げ高い電子移動度が得られるという理由から、好ましい。これらのうち隣接する２個以上が縮合環を形成していてもよい。アリール基の好ましい態様としては上記Ｑ１０〜Ｑ４０と同様である。
【０１５５】
形成される縮合環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等を挙げることができる。
【０１５６】
式（ＩＩＩ−１）中のＱ５〜Ｑ８は、式（ＩＩＩａ）中のＱ５０〜Ｑ８０と同義のものである。またＱ１１〜Ｑ１６としては特に水素原子が好ましい。
【０１５７】
【化３６】
2007299645.tif 000054
【０１５８】
式（ＩＩＩ−２）中、Ｑ５〜Ｑ８、Ｑ１１〜Ｑ１４、Ｑ３１〜Ｑ３５、Ｑ４１〜Ｑ４５、Ｑ６１〜Ｑ６５、Ｑ７１〜Ｑ７５は式（ＩＩＩａ）のＱ１０等と同義のものである。
【０１５９】
式（ＩＩＩ−２）中、Ｑ７１〜Ｑ７３、Ｑ６１〜Ｑ６３、Ｑ３１〜Ｑ３３及びＱ４１〜Ｑ４３は水素原子、アリール基及びアルケニル基のいずれかであることが好ましく、特に好ましくはアリール基である。また、これらのうちの少なくとも１群中にはアリール基を置換基として有することが好ましく、特に好ましくはアリール基である。これらの２個以上が結合して環を形成していてもよい。アリール基の好ましい態様としては式（ＩＩＩａ）中のＱ１０〜Ｑ４０と同様である。また、Ｑ７１〜Ｑ７３とＱ４１〜Ｑ４３、Ｑ６１〜Ｑ６３とＱ３１〜Ｑ３３は、それぞれ同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。
【０１６０】
形成される環としては、例えばインデン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、等を挙げることができる。
【０１６１】
式（ＩＩＩ−２）中のＱ５〜Ｑ８は、式（ＩＩＩａ）中のＱ５０〜Ｑ８０と同義のものであり、Ｑ１１〜Ｑ１４、Ｑ７４、Ｑ７５、Ｑ６４、Ｑ６５、Ｑ４４、Ｑ４５、Ｑ３４、Ｑ３５は水素原子であることが好ましい。
【０１６２】
本発明におけるナフタセン誘導体の特に好ましい具体例を、式（ＩＩＩａ）のＱ１０，Ｑ２０，Ｑ３０、Ｑ４０、Ｑ５０，Ｑ６０，Ｑ７０、Ｑ８０の組み合わせ（ただし、Ｑ１１０〜Ｑ１４０は水素原子である。）を用いて、表１７〜７２に示すが、これらに限定されるものではない。
【０１６３】
【表１７】
2007299645.tif 000055
【０１６４】
【表１８】
2007299645.tif 000056
【０１６５】
【表１９】
2007299645.tif 000057
【０１６６】
【表２０】
2007299645.tif 000058
【０１６７】
【表２１】
2007299645.tif 000059
【０１６８】
【表２２】
2007299645.tif 000060
【０１６９】
【表２３】
2007299645.tif 000061
【０１７０】
【表２４】
2007299645.tif 000062
【０１７１】
【表２５】
2007299645.tif 000063
【０１７２】
【表２６】
2007299645.tif 000064
【０１７３】
【表２７】
2007299645.tif 000065
【０１７４】
【表２８】
2007299645.tif 000066
【０１７５】
【表２９】
2007299645.tif 000067
【０１７６】
【表３０】
2007299645.tif 000068
【０１７７】
【表３１】
2007299645.tif 000069
【０１７８】
【表３２】
2007299645.tif 000070
【０１７９】
【表３３】
2007299645.tif 000071
【０１８０】
【表３４】
2007299645.tif 000072
【０１８１】
【表３５】
2007299645.tif 000073
【０１８２】
【表３６】
2007299645.tif 000074
【０１８３】
【表３７】
2007299645.tif 000075
【０１８４】
【表３８】
2007299645.tif 000076
【０１８５】
【表３９】
2007299645.tif 000077
【０１８６】
【表４０】
2007299645.tif 000078
【０１８７】
【表４１】
2007299645.tif 000079
【０１８８】
【表４２】
2007299645.tif 000080
【０１８９】
【表４３】
2007299645.tif 000081
【０１９０】
【表４４】
2007299645.tif 000082
【０１９１】
【表４５】
2007299645.tif 000083
【０１９２】
【表４６】
2007299645.tif 000084
【０１９３】
【表４７】
2007299645.tif 000085
【０１９４】
【表４８】
2007299645.tif 000086
【０１９５】
【表４９】
2007299645.tif 000087
【０１９６】
【表５０】
2007299645.tif 000088
【０１９７】
【表５１】
2007299645.tif 000089
【０１９８】
【表５２】
2007299645.tif 000090
【０１９９】
【表５３】
2007299645.tif 000091
【０２００】
【表５４】
2007299645.tif 000092
【０２０１】
【表５５】
2007299645.tif 000093
【０２０２】
【表５６】
2007299645.tif 000094
【０２０３】
【表５７】
2007299645.tif 000095
【０２０４】
【表５８】
2007299645.tif 000096
【０２０５】
【表５９】
2007299645.tif 000097
【０２０６】
【表６０】
2007299645.tif 000098
【０２０７】
【表６１】
2007299645.tif 000099
【０２０８】
【表６２】
2007299645.tif 000100
【０２０９】
【表６３】
2007299645.tif 000101
【０２１０】
【表６４】
2007299645.tif 000102
【０２１１】
【表６５】
2007299645.tif 000103
【０２１２】
【表６６】
2007299645.tif 000104
【０２１３】
【表６７】
2007299645.tif 000105
【０２１４】
【表６８】
2007299645.tif 000106
【０２１５】
【表６９】
2007299645.tif 000107
【０２１６】
【表７０】
2007299645.tif 000108
【０２１７】
【表７１】
2007299645.tif 000109
【０２１８】
【表７２】
2007299645.tif 000110
【０２１９】
（含窒素複素環化合物）
電子輸送材料としての含窒素複素環化合物は、高い電子移動度と低いホール移動度を併せ持つという理由からフェナントロリン誘導体であることが好ましい。その具体例としては、下記式（３１）で表される化合物が挙げられる。
【０２２０】
【化３７】
2007299645.tif 000111
【０２２１】
（含窒素複素環金属錯体）
また電子輸送材料としての含窒素複素環化合物としては、例えば、下記式（ＶＩ）、（ＶＩＩ）で表される化合物が挙げられる。
【０２２２】
【化３８】
2007299645.tif 000112
【０２２３】
【化３９】
2007299645.tif 000113
【０２２４】
＜発光層＞
次に、第１の発光層１０ａ及び第２の発光層１０ｂについて説明する。
第１の発光層１０ａ及び第２の発光層１０ｂに含まれる材料は、ホールと電子との再結合により発光を生じさせる材料を含むものであれば特に制限されない。このような材料は、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＶＩ）、下記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）及び（Ｖ）で表される化合物のうち少なくとも１種の化合物を含むものであることが、青色から赤色までの所望の発光が高い効率で得られ、かつ連続駆動寿命と耐熱性が確保でき、さらには低電圧で駆動できるという理由から好ましい。
【０２２５】
また、ホスト材料として使用した場合にはキャリア移動度が高いため駆動電圧が低くでき、発光ドーパント材料として使用した場合には高い蛍光量子収率が得られることから、発光層には下記式（ＩＩＩｂ）で表されるナフタセン誘導体を用いることが好ましい。
【０２２６】
【化４０】
2007299645.tif 000114
［式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アラルキル基、複素環基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基又はアリールチオ基を示す。］
【０２２７】
式（ＩＩＩｂ）中、Ｔ１０〜Ｔ４０は、分子内での電子の局在化が起こり難いため、他の材料との相互作用が起こり難いという理由から、水素原子、アルキル基、アリール基及びアルケニル基のいずれかであることが好ましく、アリール基であることがより好ましい。また、特に、Ｔ１０，Ｔ４０が水素原子かつＴ２０，Ｔ３０が上記置換基であるものも分子の対象性を向上させ電子移動度を向上させるという理由から、好ましい。
【０２２８】
また、Ｔ１０とＴ４０、Ｔ２０とＴ３０とはそれぞれ同じものであることが分子の対象性を保ち電子の移動度を向上させるという理由から、好ましいが、異なっていてもよい。
【０２２９】
Ｔ５０〜Ｔ８０は、水素原子、アルキル基、アリール基、アルケニル基及びのいずれかが分子の対象性を保ち電子の移動度を向上させるという理由から、好ましく、特に好ましくは水素原子又はアリール基である。また、Ｔ５０とＴ６０、Ｔ７０とＴ８０とは、それぞれ同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。また、Ｔ１１０〜Ｔ１４０は、水素原子が好ましい。
【０２３０】
Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０及びＴ１１０〜Ｔ１４０で表されるアルキル基は、置換基を有していてもよく、蒸着による成膜が容易であるという理由から、炭素数が１〜６のものが好ましく、直鎖状であっても分岐を有していても良い。アルキル基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、（ｎ，ｉ）−プロピル基、（ｎ，ｉ，ｓｅｃ，ｔｅｒｔ）−ブチル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ，ｔｅｒｔ）−ペンチル基等が挙げられる。
【０２３１】
Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０及びＴ１１０〜Ｔ１４０で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環も含まれる。総炭素数は、６〜３０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から、好ましく、置換基を有していても良い。Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０、Ｔ１１０〜Ｔ１４０で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、（１−、及び２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基である。
【０２３２】
Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０及びＴ１１０〜Ｔ１４０で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基を有する（１−、及び２−）フェニルアルケニル基、（１，２−、及び２，２−）ジフェニルアルケニル基、（１，２，２−）トリフェニルアルケニル基等が好ましいが、無置換のものであっても良い。
【０２３３】
Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０及びＴ１１０〜Ｔ１４０で表されるアラルキル基は、置換基を有していてもよく、総炭素数７〜３０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、その具体例としてはベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【０２３４】
これら置換基の２種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【０２３５】
Ｔ１０〜Ｔ４０、Ｔ５０〜Ｔ８０及びＴ１１０〜Ｔ１４０が置換基を有する場合、特に、Ｔ１０〜Ｔ４０のうちの少なくともその２種以上が上記置換基を有することが分子の共役系を広げ高い電子移動度が得られるという理由から、好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、Ｔ１０〜Ｔ４０がフェニル基を有するものである時、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。
【０２３６】
式（ＩＩＩｂ）においては、Ｔ１０〜Ｔ４０及びＴ５０〜Ｔ８０の少なくとも１つ以上、さらにはＴ１０〜Ｔ４０の少なくとも１つ以上が置換又は無置換のアリール基であることが、分子の共役を広げかつ他の材料との相互作用が起こり難いという理由から、好ましい。
【０２３７】
上記式（ＩＩＩｂ）で表される化合物としては、特に、上記式（ＩＩＩ−１）で表される化合物が比較的ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが大きく、黄色〜赤色の波長のエネルギーを確実にブロックできるという理由から、好ましく、また上記式（ＩＩＩ−２）で表される化合物も好ましい。
【０２３８】
発光層は、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＶＩ）で表される第１の化合物、及び上記式（ＩＩＩｂ）、（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される第２の化合物をそれぞれ少なくとも１種含むことも好ましいく、この場合において、第１の化合物をホスト物質、第２の化合物をドーパント物質として混合したドーピング発光層を形成するのがよい。好ましいホスト物質とドーパント物質の組は以下の通りである。
【０２３９】
【表７３】
2007299645.tif 000115
【０２４０】
なお、一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物が、ホスト物質として用いられる場合、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、Ｔ７０、Ｔ８０、Ｔ１１０、Ｔ１２０、Ｔ１３０及びＴ１４０はヘテロ原子を含まないものが好ましいが、ドーパント物質として用いられる場合はこのような制限はない。
【０２４１】
本発明では、発光層において、下記一般式（ＩＶ）で表されるスチリル系アミン化合物を用いることが、効率が高く長寿命な素子が得られるという理由から好ましく、特に青色〜シアンのような比較的短波長の発光層に用いることが好ましい。
【０２４２】
【化４１】
2007299645.tif 000116
【０２４３】
【化４２】
2007299645.tif 000117
【０２４４】
【化４３】
2007299645.tif 000118
【０２４５】
式（ＩＶ）について説明すると、Ｒ３１は上記式（１１）で表される基であり、Ｒ３２は上記式（１２）で表される基である。ｍ１は０又は１〜２の整数、ｍ２は1〜３の整数を示し、ｍ１＋ｍ２は３である。
【０２４６】
また、ｍ１が２である時、Ｒ３１はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｍ２が２又は３である時、Ｒ３２はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。
【０２４７】
Ｒ６１は水素原子又はアリール基を示す。Ｒ６１で表されるアリール基としては置換基を有するものであってもよく、総炭素数６〜３０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、例えばフェニル基等が挙げられる。
【０２４８】
Ｒ６２及びＲ６３はそれぞれ水素原子、アリール基又はアルケニル基を示し、これらは同一でも異なっていてもよい。
【０２４９】
Ｒ６２及びＲ６３で表されるアリール基としては置換基を有するものであってもよく、総炭素数６〜７０のものが、蒸着による成膜が容易であるという理由から、好ましい。その具体例としてはフェニル基、ナフチル基、アントリル基等が挙げられ、置換基としてはアリールアミノ基（例えばジフェニルアミノ基）、アリールアミノアリール基等が蛍光強度を増大させ、ホールトラップ性を向上させて高い効率が得られるという理由から、好ましい。また、このような置換基中にはスチリル基（スチリル基はさらにフェニル基、ジフェニルアミノ基、ナフチル（フェニル）アミノ基、ジフェニルアミノフェニル基等の置換基を有していてもよい。）が含まれることも好ましく、このような場合式（ＩＶ）で示される化合物から誘導される一価の基同士が、それ自体で又は連結基を介して結合したような構造であることも好ましい。
【０２５０】
Ｒ６２及びＲ６３で表されるアルケニル基は置換基を有するものであってもよく、総炭素数２〜５０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、ビニル基等が挙げられ、ビニル基とともにスチリル基を形成していることが好ましく、スチリル基はアリールアミノアリール基（例えばジフェニルアミノフェニル基）やアリールアミノ基（例えばジフェニルアミノ基）等の置換基を有していてもよく、このような場合、式（ＩＶ）で示される化合物から誘導される一価の基同士が、それ自体で又は連結基を介して結合したような構造であることも好ましい。
【０２５１】
Ｒ６５はアリール基、アルキル基、アミノ基、アリールアミノ基又はアリールアミノアリール基を示し、これらはスチリル基（スチリル基はさらにフェニル基等の置換基を有していてもよい。）を含んでいてもよく、このような場合、式（ＩＶ）で示される化合物から誘導される一価の基同士がそれ自体で又は連結基を介して結合したような構造であることも好ましい。
【０２５２】
ｖ２は０又は１〜５の整数を示し、ｖ２が２以上の時、Ｒ６５同士が互いに結合してベンゼン環等を形成し、縮合環となっていてもよい。
【０２５３】
Ｒ６６及びＲ６７はそれぞれ独立にアルキル基、アリール基を示す。Ｒ６６及びＲ６７で表されるアルキル基としては、置換基を有していてもよく、直鎖状でも分岐を有していてもよく、総炭素数１〜６のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、その具体例としてはメチル基、エチル基等が挙げられる。Ｒ６６及びＲ６７で表されるアリール基としては、置換基を有していてもよく、単環でも多環であってもよく総炭素数６〜２０のものが蒸着による成膜が容易であるという理由から好ましく、その具体例としてはフェニル基等が挙げられる。
【０２５４】
ｖ３、ｖ４は０又は１〜４の整数を示す。
【０２５５】
ｖ５は０又は１を示す。式（ＩＶ）の中でも、ｖ５が０であって、Ｒ６５が結合していてもよいジフェニルアミノ基と、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３が結合したビニル基とがフェニレン基に対してパラ位となるように結合した構造が分子全体の共役系を広げて強い傾向強度が得られるという理由から好ましい。
【０２５６】
式（ＩＶ）で表されるスチリル系アミン化合物の中でも、下記式（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）で表されるものが分子全体の共役系を広げて強い傾向強度が得られるという理由からさらに好ましい。
【０２５７】
【化４４】
2007299645.tif 000119
【０２５８】
【化４５】
2007299645.tif 000120
【０２５９】
式（ＩＶ−１）中、Ｒ６１、Ｒ６２は式（１２）中のものと同義であり、Ｒ６４、Ｒ６５は式（１１）中のＲ６５と同義であり、ｖ１、ｖ２は、式（１１）中のＶ２と同義のものであり、ｎ１は０又は１を示し、Ｌ６１は結合手又はアリーレン基を示す。アリーレン基の好ましい具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基等が挙げられ、これらの組合せも好ましく、これらの基は、さらに置換基を有していてもよい。
【０２６０】
式（ＩＶ−２）中、Ｒ６１〜Ｒ６３、Ｒ６５、ｖ２は、式（ＩＶ）中のものと同義のものであり、ｍ２は０又は１を示し、Ｌ６２は式（ＩＶ−１）中のＬ６１と同義である。
【０２６１】
式（ＩＶ）で表されるスチリル系アミン化合物の具体例（ＩＶ−３）〜（ＩＶ−１１）を以下に示す。
【０２６２】
【化４６】
2007299645.tif 000121
【０２６３】
【化４７】
2007299645.tif 000122
【０２６４】
本発明では下記式（Ｖ）で表されるジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン誘導体を用いることが好ましい。
【０２６５】
【化４８】
2007299645.tif 000123
【０２６６】
式（Ｖ）中、Ｚ１〜Ｚ６，Ｚ９〜Ｚ１０，Ｚ１１〜Ｚ１６，Ｚ１９及びＺ２０は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアラルキルオキシ基、置換基を有していてもよいアラルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいアリールアルケニル基、置換基を有していてもよいアルケニルアリール基、置換基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００基（基中、Ｒ１００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）、−ＣＯＲ２００基（基中、Ｒ２００は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、あるいはアミノ基を示す）、あるいは−ＯＣＯＲ３００（基中、Ｒ３００は置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、あるいは置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、さらに、Ｚ１〜Ｚ２０から選ばれる隣接する基から選ばれる基は互いに結合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。
【０２６７】
なお、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基などの炭素環式芳香族基、フリル基、チエニル基、ピリジル基などの複素環式芳香族基を示す。
【０２６８】
また、一般式（Ｖ）において、Ｚ１〜Ｚ２０の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、直鎖、分岐又は環状のアルキルチオ基、直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、直鎖、分岐又は環状のアルケニルオキシ基、及び直鎖、分岐又は環状のアルケニルチオ基は置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、炭素数４〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ基、炭素数４〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルコキシ基、炭素数３〜２０のアリールオキシ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルコキシ基、炭素数５〜２０のアリールアルケニル基、炭素数６〜２０のアラルキルアルケニル基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルキルチオアルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルケニルチオ基、炭素数４〜２０のアラルキルチオ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキルチオ基、炭素数５〜２０のアラルキルチオアルキルチオ基、炭素数３〜２０のアリールチオ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキルチオ基、炭素数４〜２０のアリールチオアルキルチオ基、炭素数４〜２０のヘテロ原子含有の環状アルキル基、あるいはハロゲン原子などで単置換又は多置換されていてもよい。さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらにハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のアリール基、炭素数４〜１０のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【０２６９】
一般式（Ｖ）において、Ｚ１〜Ｚ２０のアラルキル基、アラルキルオキシ基、アラルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、及びアリールチオ基中のアリール基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数４〜２０のアラルキル基、炭素数３〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基、炭素数２〜２０のアルコキシアルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルケニルオキシ基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシアルキル基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシアルキルオキシ基、炭素数４〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキル基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシアルキルオキシ基、炭素数３〜２０のアリールオキシ基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキル基、炭素数４〜２０のアリールオキシアルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニル基、炭素数３〜２０のアルケニルカルボニル基、炭素数５〜２０のアラルキルカルボニル基、炭素数４〜２０のアリールカルボニル基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数３〜２０のアルケニルオキシカルボニル基、炭素数５〜２０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数４〜２０のアリ−ルオキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜２０のアルケニルカルボニルオキシ基、炭素数５〜２０のアラルキルカルボニルオキシ基、炭素数４〜２０のアリールカルボニルオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数４〜２０のアラルキルチオ基、炭素数３〜２０のアリールチオ基、ニトロ基、シアノ基、ホルミル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、アミノ基、炭素数１〜２０のＮ−モノ置換アミノ基、炭素数２〜４０のＮ，Ｎ−２置換アミノ基などの置換基で単置換あるいは多置換されていてもよい。
【０２７０】
さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらにハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数７〜１０のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【０２７１】
一般式（Ｖ）において、Ｚ１〜Ｚ２０のアミノ基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数４〜２０のアラルキル基、あるいは炭素数３〜２０のアリール基で単置換又は２置換されていてもよい。
【０２７２】
一般式（Ｖ）において、Ｒ１００、Ｒ２００及びＲ３００のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基は置換基を有していてもよく、例えば、Ｚ１〜Ｚ２０で挙げた置換基で単置換又は多置換されていてもよい。
【０２７３】
Ｚ１〜Ｚ２０は、好ましくは、Ｚ５，Ｚ６，Ｚ９，Ｚ１０，Ｚ１５，Ｚ１６，Ｚ１９及びＺ２０が水素原子であり、且つＺ１〜Ｚ４，Ｚ１１〜Ｚ１４が水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい総炭素数１〜２４の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい総炭素数１〜２４の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい総炭素数２〜２４の直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、アルケニルアリール基、アリ−ルアルケニル基、置換基を有していてもよい総炭素数７〜２４のアラルキル基、置換基を有していてもよい総炭素数６〜２４のアリール基、シアノ基、複素環基、水酸基、−ＣＯＯＲ１００、−ＣＯＲ２００、あるいは−ＯＣＯＲ３００（但し、基中、Ｒ１００〜Ｒ３００は前記に同じ意味を示す）である。
【０２７４】
さらに、Ｚ１〜Ｚ２０から選ばれる隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換基を有していてもよい炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合環を形成していてもよい。
【０２７５】
本発明に係る式（Ｖ）で表される化合物の具体例としては、例えば、以下表７４〜８５で表される化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、例示化合物中、Ｐｈはフェニル基を示す。
【０２７６】
【表７４】
2007299645.tif 000124
【０２７７】
【表７５】
2007299645.tif 000125
【０２７８】
【表７６】
2007299645.tif 000126
【０２７９】
【表７７】
2007299645.tif 000127
【０２８０】
【表７８】
2007299645.tif 000128
【０２８１】
【表７９】
2007299645.tif 000129
【０２８２】
【表８０】
2007299645.tif 000130
【０２８３】
【表８１】
2007299645.tif 000131
【０２８４】
【表８２】
2007299645.tif 000132
【０２８５】
【表８３】
2007299645.tif 000133
【０２８６】
【表８４】
2007299645.tif 000134
【０２８７】
【表８５】
2007299645.tif 000135
【０２８８】
＜基板＞
基板４としては、ガラス、石英等の非晶質基板、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ等の結晶基板、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄ、ＳＵＳ等の金属基板等を用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物等の薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。
【０２８９】
基板４の側を光取出し側とする場合には、基板４としてガラスや石英等の透明基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの透明基板を用いることが好ましい。透明基板には、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜等を設けてもよい。
【０２９０】
＜第１の電極＞
第１の電極１は、本実施形態では陽極でありホール注入電極として機能する。そのため、第１の電極１の材料としては、第１の電極１に隣接する有機層５にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、かかる観点からは仕事関数が４．５〜５．５ｅＶである材料が好ましい。
【０２９１】
また、基板４の側を光取出し側とする場合、有機ＥＬ素子１００の発光波長領域である波長４００〜７００ｎｍにおける透過率、特にＲＧＢ各色の波長における第１の電極１の透過率は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。第１の電極１の透過率が５０％未満であると、発光層１０からの発光が減衰されて画像表示に必要な輝度が得られにくくなる。
【０２９２】
光透過率の高い第１の電極１は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）等が透過率と導電性を両立するという観点から、好ましく、中でも、ＩＴＯは、面内の比抵抗が均一な薄膜が容易に得られる点で特に好ましい。ＩＴＯ中のＩｎ２Ｏ３に対するＳｎＯ２の比は、キャリア密度を向上させるという観点から１〜２０重量％が好ましく、５〜１２重量％がより好ましい。また、ＩＺＯ中のＩｎ２Ｏ２に対するＺｎＯの比もキャリア密度を向上させるという観点から１２〜３２重量％が好ましい。上記材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０２９３】
なお、第１の電極１を構成する酸化物の組成は化学量論組成から多少偏倚していてもよい。例えば、ＩＴＯは、通常、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２とを化学量論組成で含有するが、ＩＴ
Ｏの組成をＩｎＯｘ・ＳｎＯｙで表す時、ｘは１．０〜２．０の範囲内、ｙは０．８〜１．２の範囲内であればよい。
【０２９４】
また、第１の電極１に酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の透明な誘電体を添加することによ
り、第１の電極１の仕事関数を調整することができる。例えば、ＩＴＯに対して０．５〜１０ｍｏｌ％程度のＳｉＯ２を添加することによりＩＴＯの仕事関数を増大させ、第１の
電極１の仕事関数を上述の好ましい範囲内とすることができる。
【０２９５】
第１の電極１の膜厚は、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば酸化物透明導電膜を用いる場合、その膜厚は、好ましくは５０〜５００ｎｍ、より好ましくは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。第１の電極１の膜厚が５００ｎｍを超えると、光透過率が不充分となると共に、基板４からの第１の電極１の剥離が発生する場合がある。また、膜厚の減少に伴い光透過性は向上するが、膜厚が５０ｎｍ未満の場合、発光層１０等へのホール注入効率が低下すると共に膜の強度が低下してしまう。
【０２９６】
＜第２の電極＞
第２の電極２は陰極であり電子注入電極として機能する。第２の電極２の材料としては、金属材料、有機金属錯体、金属塩等が挙げられ、発光層１０等への電子注入が容易となるように仕事関数が低い材料が好ましい。
【０２９７】
第２の電極２を構成する金属材料の具体的態様としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、ＬｉＦ、ＣｓＩ等のアルカリ金属ハロゲン化物等が挙げられる。また、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることができる。これらの中でも、Ｃａは仕事関数が非常に低いため特に好ましい。
【０２９８】
第２の電極２としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合は、その膜厚は、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、より好ましくは１．０〜５０ｎｍである。また、アルカリハロゲン化物を用いる場合の膜厚は、発光層１０への電子注入能力の点からできるだけ薄い方が好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。上記の材料からなる第２の電極２は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。
【０２９９】
第２の電極２を構成する有機金属錯体の具体的態様としては、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体等が挙げられる。有機金属錯体が有する金属は、仕事関数が低いものがよく、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、更には、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属が好適である。また、有機金属錯体に電子輸送性高分子材料等を更に含有させることで発光層１０等に対する密着性や電子注入層の電気特性を更に向上させることができる。有機金属錯体の塗布膜からなる電子注入層の膜厚は、発光層１０等への電子注入能力の点から、できるだけ薄い方が好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。
【０３００】
上記の材料からなる第２の電極２は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、第２の電極２が接続する層（例えば、発光層１０）上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成可能である。
【０３０１】
第２の電極２を構成する金属塩の具体的態様としては、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｈｇ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ等の塩が挙げられる。
【０３０２】
これらの金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換基を有していてもよい脂肪族カルボン酸塩、２価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミド等が挙げられる。また、無機金属塩としてはハロゲン化物等が挙げられる。
【０３０３】
脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸等の金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸等の金属塩が挙げられる。
【０３０４】
２価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸等２価カルボン酸の金属塩が挙げられ、芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、ｏ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｍ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、サリチル酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等の金属塩が挙げられ、中でもサリチル酸の金属塩が好ましい。
【０３０５】
アルコラートはアルコールの金属塩である。アルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等の１級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等の２級アルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の三級アルコール等が挙げられる。
【０３０６】
フェノラートはフェノール類の金属塩である。フェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは１〜２個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基（好ましくは炭素数１〜８の直鎖又は分岐アルキル基）を有していてもよい。本発明では、フェノール、ナフトール、４−フェニルフェノール等が好ましく用いられる。
【０３０７】
また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素等の金属塩が挙げられる。
【０３０８】
上記の材料からなる第２の電極２は、例えば、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、第２の電極２が接続する層（例えば、発光層１０）上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。
【０３０９】
なお、第２の電極２上には補助電極をさらに設けてもよい。これにより、発光層１０等への電子注入効率を向上させることができ、また、発光層１０や電子注入層への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極の材料としては、仕事関数及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に第２の電極２が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性等に応じて適宜選択することが好ましい。
【０３１０】
補助電極に用いられる材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ等が挙げられるが、中でもＡｌ及びＡｇ等の低抵抗の金属を用いると電子注入効率を更に高めることができる。また、ＴｉＮ等の金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。また、２種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。このような補助電極は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。
【０３１１】
発光領域制御層に含まれるホール輸送材料としては、下記式（ＨＴ１）〜（ＨＴ４）で表される化合物を含むことが好ましい。また電子輸送材料としては、下記式（ＥＴ１）、（ＥＴ２）、（ＥＭ３）及び（ＥＭ４）で表される化合物を含むことが好ましい。
【０３１２】
【化４９】
2007299645.tif 000136
【０３１３】
【化５０】
2007299645.tif 000137
【０３１４】
【化５１】
2007299645.tif 000138
【０３１５】
発光層は、発光材料として、上記式（ＥＭ１）〜（ＥＭ６）で表される化合物を含むことが好ましい。さらに発光層は、上記式（ＨＴ１）〜（ＨＴ４）で表される化合物をホール輸送材料として含むことが好ましく、上記式（ＥＴ１）、（ＥＴ２）で表される化合物を電子輸送材料として含むことが好ましい。
【０３１６】
発光領域制御層に含まれるホール輸送材料及び電子輸送材料と発光層に含まれる発光材料との好ましい組み合わせを表８６に示す。
【０３１７】
【表８６】
2007299645.tif 000139
【０３１８】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、公知の製造方法で製造でき、有機層の形成方法としては、真空蒸着法、イオン化蒸着法、塗布法等を、有機層を構成する材料に応じて適宜選択して採用できる。
【０３１９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の有機ＥＬ素子の第２実施形態について説明する。
図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第２実施形態を示す模式断面図である。図２に示す有機ＥＬ素子２００は、基板４と、第１の電極１と第１の発光層１０ａとの間にホール輸送層１１を有し、第２の発光層１０ｂと第２の電極２との間に電子輸送層１２を有する点で第１実施形態の有機ＥＬ素子と相違する。
上記ホール輸送層には、低分子材料、高分子材料のいずれのホール輸送性材料も使用可能である。ホール輸送性低分子材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などが挙げられる。また、ホール輸送性高分子材料としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸共重合体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリスチレンスルホン酸共重合体（Ｐａｎｉ／ＰＳＳ）などが挙げられる。これらのホール輸送性材料は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０３２０】
上記電子輸送層には、低分子材料、高分子材料のいずれの電子輸送材料も使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、キノリン誘導体、キノリノール誘導体、キノキサリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配位子とする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリンなどが挙げられる。これらの電子輸送性材料は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０３２１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の有機ＥＬ素子の第３実施形態について説明する。
図３は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第３実施形態を示す模式断面図である。図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子３００は、有機層５が、第１の発光領域制御層１５ａと第２の発光領域制御層１５ｂとを有し、第１の発光層１０ａと第２の発光層１０ｂとは、発光領域制御層１５ａを挟持しており、第２の発光層１０ｂ及び第３の発光層１０ｃとは、第２の発光領域制御層１５ｂを挟持しており、且つ第１の発光層１０ａと第１の電極１とがホール輸送層１１を介して接し、第３の発光層１０ｃと第２の電極２とが電子輸送層１２を介して接している点で、第１実施形態の有機ＥＬ素子１００と相違する。
【０３２２】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の有機ＥＬ素子の第４実施形態について説明する。
図４は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第４実施形態を示す模式断面図である。図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子４００は、第１の電極１とホール輸送層１１との間にホール注入層１４を有し、第２の発光層１０ｂと第２の電極２との間に電子注入層１３を有する点で、第２実施形態の有機ＥＬ素子と相違する。
上記ホール注入層には、アリールアミン、フタロシアニン、ポリアニリン／有機酸、ポリチオフェン／ポリマー酸等を用いることができる。また、上記電子注入層にはリチウム等のアルカリ金属、フッ化リチウム、酸化リチウム等を用いることができる。
本発明は、上記第１〜第４実施形態に限定されるものではない。例えば、図１〜図４には、基板４上に陽極を配置し、発光層１０を介して基板４から遠い側に陰極を配置した有機ＥＬ素子の例を示したが、陽極及び陰極の位置は逆であってもよい。基板４上に陰極を配置した場合、陰極側を光取出し側とすることができるが、この場合には、陰極が上述の光学的条件及び膜厚条件を満たすことが好ましい。
【０３２３】
また、上記第１〜第４実施形態では、発光領域制御層１５が非発光性となっているが、発光領域制御層に含まれるホール輸送材料及び電子輸送材料のうち最小のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップが、発光層に含まれる発光材料よりも大きなＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間エネルギーギャップを有していれば、非発光性に限られない。この場合でも、発光波長の異なる発光層の間のエネルギー移動を防止することができる。
【実施例】
【０３２４】
以下、本発明の内容を、実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０３２５】
（実施例１及び参考例）
ＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した後、酸素置換されたチャンバー内で、赤外線照射を行うことにより、酸素をオゾン化し、基盤表面をオゾン洗浄し、真空蒸着装置の槽内に設けられた基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Ｐａ以下まで減圧した。次いで減圧状態を保ったまま、下記化合物（５１）を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１００ｎｍの膜厚に蒸着し、ホール輸送層とした。
【０３２６】
さらに、減圧を保ったまま、下記化合物（５２）、（５１）及び（５３）の質量比８５：１５：３の混合物を、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２０ｎｍの厚さに蒸着し、第１の発光層とした。さらに、化合物（５２）及び（５１）の混合物を全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで１０ｎｍの厚さに蒸着し、発光領域制御層とした。次いで、下記化合物（５２）及び（５４）の質量比１００：３の混合物を、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し第２の発光層とした。次いで、下記化合物（５５）を３０ｎｍ蒸着し、電子輸送層とした。さらに、減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃで０．５ｎｍの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１５０ｎｍ蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０３２７】
【化５２】
2007299645.tif 000140
【０３２８】
【化５３】
2007299645.tif 000141
【０３２９】
上記のようにして製造した有機ＥＬ素子について、発光領域制御層における上記化合物（５１）及び（５２）を質量比１００：０〜０：１００で変化させた時の、第１の発光層と第２の発光層との発光強度比及び色度を測定した。結果を表８７に示す。なお、発光強度比、色度は、得られた素子を電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２で駆動した際の発光スペクトルを、分光放射輝度計で測定し、得られたスペクトルの各発光層の発光ピークに相当する波長における発光強度の比を算出することにより求めた。
【０３３０】
表８７に示す結果より、本実施例によれば、ホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を変化させることで発光制御範囲を７０％とすることができた。ここで、発光制御範囲は、ホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を１００：０〜０：１００に変化させた時の、第１の発光層の発光比率の変化の範囲とした。
【０３３１】
【表８７】
2007299645.tif 000142
【０３３２】
（実施例２及び参考例）
発光領域制御層を化合物（５１）及び（５６）の混合物の層とした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３３３】
こうして製造した有機ＥＬ素子について、発光領域制御層における化合物（５１）及び（５６）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の第１の発光層と第２の発光層との発光強度比及び色度を実施例１と同様にして測定した。結果を表８８に示す。表８８に示す結果より、本実施例によれば、ホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を変化させることで発光制御範囲を９５％とすることができた。ここで、発光制御範囲の定義は、実施例１と同様とした。
【０３３４】
【表８８】
2007299645.tif 000143
【０３３５】
（実施例３及び参考例）
発光領域制御層を化合物（５１）及び（５７）の混合物の層とした他は実施例１と同様な方法で有機ＥＬ素子を製造した。
【０３３６】
発光領域制御層における化合物（５１）及び（５７）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の、第１の発光層と第２の発光層との発光比を表８９に示す。表８９に示す結果より、本実施例によれば、ホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を変化させることで発光制御範囲を８０％とすることができた。ここで、発光制御範囲の定義は、実施例１と同様とした。
【０３３７】
【表８９】
2007299645.tif 000144
【０３３８】
（実施例４及び参考例）
ＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面を酸素置換されたチャンバー内で、赤外線照射を行うことにより、酸素をオゾン化し、基盤表面をオゾン洗浄し、真空蒸着装置の槽内に設けられた基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Ｐａ以下まで減圧した。次いで減圧状態を保ったまま、化合物（５１）を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１００ｎｍの膜厚に蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減圧を保ったまま、化合物（５８）、（５１）及び（６１）の質量比５０：５０：１の混合物を、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２０ｎｍの厚さに蒸着し、第１の発光層とした。さらに、化合物（５２）及び（５１）の混合物を全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで１０ｎｍの厚さに蒸着し、第１の発光領域制御層とした。次いで、化合物（５２）、（５１）及び（６０）の質量比７０：３０：３の混合物を、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し第２の発光層とした。さらに、化合物（５２）及び（５１）の混合物を全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで１０ｎｍの厚さに蒸着し、第２の発光領域制御層とした。さらに、減圧を保ったまま、化合物（５５）、（５１）及び（５９）の質量比８５：１５：３の混合物を、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２０ｎｍの厚さに蒸着し、第３の発光層とした。次いで、化合物（５５）を３０ｎｍ蒸着し、電子注入層とした。さらに、減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃで０．３ｎｍの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１５０ｎｍ蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０３３９】
こうして得られた有機ＥＬ素子について、第１の発光領域制御層における化合物（５１）及び（５２）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の第１，第２，第３の発光層の発光強度比を実施例１と同様にして測定した。結果を表９０に示す。表９０に示す結果より、本実施例によれば、第１の発光領域制御層においてホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を変化させることで発光制御範囲を６０％とすることができた。ここで、発光制御範囲は、第１の発光層の発光比率の変化の範囲とした。
【０３４０】
【表９０】
2007299645.tif 000145
【０３４１】
また第２の発光領域制御層における化合物（５１）及び（５２）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の、第１，第２，第３の発光層の発光強度比についても実施例１と同様にして測定した。結果を表９１に示す。表９１に示す結果より、本実施例によれば、第２の発光領域制御層において、ホール輸送材料と電子輸送材料との混合比を変化させることで発光制御範囲を９０％とすることができた。ここで、発光制御範囲は、第３の発光層の発光比率の変化の範囲とした。
【０３４２】
【表９１】
2007299645.tif 000146
【０３４３】
（比較例１）
発光領域制御層を形成せず、第２の発光層を化合物（５２）、（５１）及び（５４）の混合物の層とし、第１及び第２の発光層の成分の混合比を変化させた他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３４４】
こうして得られた有機ＥＬ素子について、第１及び第２の発光層における化合物（５１）及び（５２）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の、第１の発光層と第２の発光層との発光強度比を実施例１と同様にして測定した。結果を表９２に示す。表９２に示す結果より、混合比が１００：０の場合及び７５：２５の場合のいずれも発光が非常に弱く、発光強度比の測定が不可能であった。また、混合比が５０：５０〜０：１００の場合はいずれも発光が生じたが、化合物（５２）と（５１）の混合比を変えたにもかかわらず、発光制御範囲は１０％であった。ここで、発光制御範囲の定義は、実施例１と同様とした。
【０３４５】
【表９２】
2007299645.tif 000147
【０３４６】
（比較例２）
発光領域制御層を形成せず、第１の発光層の化合物（５１）及び（５２）の混合比を変化させた他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３４７】
こうして製造した有機ＥＬ素子について、第１の発光層における化合物（５１）及び（５２）の混合比を１００：０〜０：１００で変化させた時の第１の発光層と第２の発光層との発光強度比を実施例１と同様にして測定した。結果を表９３に示す。
【０３４８】
表９３に示す結果より、第１の発光層、第２の発光層のいずれからも発光したが、第１の発光層における化合物（５１）及び（５２）の混合比を変えたにもかかわらず、発光制御範囲は１５％であった。ここで、発光制御範囲の定義は、実施例１と同様とした。
【０３４９】
【表９３】
2007299645.tif 000148
【０３５０】
（参考例１）
発光領域制御層を、電子輸送性材料である化合物（５２）単独の層で構成した他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３５１】
こうして得られた有機ＥＬ素子について、発光領域制御層の厚さを変化させた時の、第１の発光層と第２の発光層との発光強度比を実施例１と同様にして測定した。結果を表９４に示す。
【０３５２】
表９４に示す結果より、第１の発光層、第２の発光層のいずれからも発光したが、発光領域制御層の厚さを変えたにもかかわらず、発光制御範囲は２０％であった。ここで、発光制御範囲の定義は、実施例１と同様とした。
【０３５３】
【表９４】
2007299645.tif 000149
【０３５４】
以上の実施例１〜４の有機ＥＬ素子は、比較例１〜２及び参考例１の有機ＥＬ素子に比べて、発光制御範囲を大きくすることができた。このことから、実施例１〜４によれば、比較例１〜２及び参考例１の場合に比べて、種々の発光色を実現できることが分かった。
【０３５５】
下記の実施例５、比較例３，４では本発明の発光領域制御層を用いた場合とホール輸送材料又は電子輸送材料を単独で発光領域制御層の成分として用いた場合の比較を行った。
【０３５６】
（実施例５）
ＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面を酸素置換されたチャンバー内で、赤外線照射を行うことにより、酸素をオゾン化し、基盤表面をオゾン洗浄し、真空蒸着装置の槽内に設けられた基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Ｐａ以下まで減圧した。次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−（４−アミノフェニル）］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１００ｎｍの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【０３５７】
次いで、上記化合物（５１）を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに減圧を保ったまま、上記化合物（５１）、（５２）及び（６２）
を、重量比を８３：１４：３で、全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして２０ｎｍの厚さに蒸着し、第１の発光層とした。さらに、上記化合物（５２）及び（５１）の質量比８５：１５の混合物を全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで１０ｎｍの厚さに蒸着し、発光領域制御層とした。次いで、上記化合物（５２）及び（５４）の質量比９７：３の混合物を全体の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃとして４０ｎｍの厚さに蒸着し第２の発光層とした。次いで、上記化合物（５５）を３０ｎｍ蒸着し、電子注入層とした。さらに、減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃで０．３ｎｍの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてＡｌを１５０ｎｍ蒸着し有機ＥＬ素子を得た。
【０３５８】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２における輝度と色度を実施例１と同様にして測定した。その結果、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．２８，０．３３）であった。このことから、本実施例によれば、良好な白色発光が得られることが分かった。
【０３５９】
（実施例６）
発光領域制御層を上記化合物（５１）（ホール輸送材料）単独の層とした他は、実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３６０】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２における輝度と色度を実施例１と同様にして測定した。その結果、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１７，０．２７）であり、青色発光となった。
【０３６１】
（実施例７）
発光領域制御層を、電子輸送材料としての上記化合物（５２）単独の層で構成した他は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【０３６２】
この有機ＥＬ素子に直流電圧を印加し、電流密度１００ｍＡ／ｃｍ２における輝度と色度を実施例６と同様にして測定した。その結果、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３７，０．３９）であり、黄色発光となった。
【図面の簡単な説明】
【０３６３】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の第１実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の第２実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の第３実施形態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の第４実施形態を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【０３６４】
１…第１の電極、２…第２の電極、４…基板、１０…発光層、１１…ホール輸送層、１２…電子輸送層、１３…電子注入層、１４…ホール注入層、１５…発光領域制御層、１００，２００，３００，４００…有機ＥＬ素子、Ｐ…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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